FR2479377A1 - ELASTIC COUPLING BETWEEN TWO SHAFTS, PARTICULARLY BETWEEN TWO ARTICULATED SHAFTS - Google Patents
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Abstract
L'ACCOUPLEMENT COMPREND D'UNE PART UNE ENVELOPPE CYLINDRIQUE EXTERNE 20 PROLONGEE PAR UNE COLLERETTE EXTERNE 1 ET UNE COLLERETTE INTERNE 19 ET D'AUTRE PART UNE BRIDE INTERNE 4 SOLIDARISEE AVEC UN ANNEAU 8 PROLONGE EXTERIEUREMENT PAR UNE JANTE 23 PARALLELE A L'AXE ET SEPAREE DE L'ENVELOPPE PAR UN INTERVALLE 24. DANS CET INTERVALLE SONT PREVUS DES COUSSINETS 25, 26 ASSURANT LA LIAISON RADIALE DES PIECES EN REGARD TOUT EN AUTORISANT LEURS DEPLACEMENTS AXIAUX RELATIFS. DEUX ANNEAUX ELASTIQUES 13 RELIENT L'ANNEAU AUX COLLERETTES.THE COUPLING CONSISTS OF ON THE ONE HAND AN EXTERNAL CYLINDRICAL ENCLOSURE 20 EXTENDED BY AN EXTERNAL COLLAR 1 AND AN INTERNAL COLLAR 19 AND ON THE other hand AN INTERNAL FLANGE 4 SOLIDARIZED WITH A RING 8 EXTENDED EXTERNALLY BY A RIM 23 PARALLEL TO THE AXIS AND SEPARATED FROM THE ENCLOSURE BY AN INTERVAL 24. IN THIS INTERVAL ARE PROVIDED BEARINGS 25, 26 ENSURING THE RADIAL CONNECTION OF THE PARTS AT A GLANCE WHILE AUTHORIZING THEIR RELATIVE AXIAL MOVEMENTS. TWO ELASTIC RINGS 13 CONNECT THE RING TO THE COLLARS.
Description
ACCOUPLEMENT ELASTIQUE ENTRE DEUX ARBRES, EN PARTICULIERELASTIC COUPLING BETWEEN TWO SHAFTS, IN PARTICULAR
ENTRE DEUX ARBRES ARTICULES.BETWEEN TWO ARTICULATED TREES.
La présente invention concerne un accouplement d'arbres élastique dans lequel la partie de l'accouplement qui est menante et celle qui est menée sont reliées l'une à l'autre par au moins un organe annulaire élastique et dans lequel les deux parties de l'accouplement s'appuient radialement l'une contre l'autre et sont mobiles axialement l'une par The present invention relates to an elastic shaft coupling in which the driving part of the coupling and that which is driven are connected to each other by at least one elastic annular member and in which the two parts of the coupling press radially against each other and are axially movable one by
rapport à l'autre.compared to each other.
Un accouplement d'arbres élastique de ce type est déjà connu par la demande de brevet allemande publiée DE-OS 28 12 780. Lorsque des déplacements axiaux mutuels peuvent survenir en fonctionnement entre deux machines ou dispositifs reliés l'un à l'autre par des arbres articulés, on utilise pour la liaison de ces arbres articulés des accouplements élastiques An elastic shaft coupling of this type is already known from the published German patent application DE-OS 28 12 780. When mutual axial displacements can occur in operation between two machines or devices connected to each other by articulated shafts, elastic couplings are used for the connection of these articulated shafts
conçus spécialement à cet effet et qui sont également dési- specially designed for this purpose and which are also
gnés par l'expression d'accouplements intercalés pour arbres articulés. Du fait du type même des arbres articulés, on ne peut dans ces cas qu'utiliser des accouplements d'arbres élastiques dans lesquels les parties de l'accouplement hindered by the expression of interposed couplings for articulated shafts. Due to the very type of articulated shafts, it is only possible in these cases to use elastic shaft couplings in which the coupling parts
s'appuient radialement l'une contre l'autre. bear radially against each other.
Dans l'accouplement d'arbres élastique déjà connu, on In the already known elastic shaft coupling, we
prévoit dans ce but et sur les deux parties de l'accouple- provides for this purpose and on both parts of the coupling-
ment des paliers ou appuis exerçant leur action en direction of bearings or supports exerting their action towards
radiale, constitués essentiellement par des bagues interca- radial, essentially consisting of interchangeable rings
laires, pénétrant de façon précise dans des évidements correspondants de l'autre partie de l'aclcouplement et qui sont constituées de manière à rendre possible un mouvement which precisely penetrate into corresponding recesses in the other part of the coupling and which are designed to make movement possible
axial limité des deux parties de l'accouplement. Cet accou- limited axial of the two parts of the coupling. This delivery
plement peut faire face à tous égards aux exigences du fonctionnement. Mais leur fabrication est relativement longue et coûteuse du fait du façonnage de précision qui est plement can meet in all respects the requirements of operation. But their manufacture is relatively long and expensive because of the precision shaping which is
nécessaire aux surfaces coopérant les unes avec les autres. necessary for surfaces cooperating with each other.
L'invention a pour objet un accouplement d'arbres élasti- The subject of the invention is a coupling of elastic shafts
que de ce type, constitué par des éléments individuels de constitution simple et pouvant être fabriqués économiquement, that of this type, constituted by individual elements of simple constitution and being able to be produced economically,
fonctionnant de façon fiable et pouvant répondre aux exigen- operating reliably and capable of meeting the requirements
ces de fonctionnement de la même manière que les autres these operate in the same way as the others
accouplements de constitution compliquée. couplings of complicated constitution.
La solution à ce problème consiste en un accouplement d'arbres élastique qui se caractérise, selon l'invention, en ce qu'il comprend: a) une enveloppe cylindrique et concentrique à l'axe de rotation et fixée à une partie de l'accouplement sur une collerette externe de celui-ci, cette enveloppe comprenant à son extrémité libre une collerette perpendiculaire à l'axe de rotation et orientée vers l'intérieur, The solution to this problem consists of an elastic shaft coupling which is characterized, according to the invention, in that it comprises: a) a cylindrical casing and concentric with the axis of rotation and fixed to a part of the coupling on an external flange thereof, this envelope comprising at its free end a flange perpendicular to the axis of rotation and oriented inward,
b) sur l'autre élément interne de l'accouplement, consti- b) on the other internal element of the coupling, consisting
tué par une bride d'adaptation, un anneau d'appui fixé rigidement et qui comprend à l'extérieur une partie annulaire ou jante coaxiale à l'axe de rotation et dirigée vers la killed by an adapter flange, a support ring rigidly fixed and which includes on the outside an annular part or rim coaxial with the axis of rotation and directed towards the
collerette externe, jante qui est séparée de la paroi inter- external flange, rim which is separated from the inter-wall
ne de l'enveloppe par un étroit interstice, c) un coussinet au moins, monté dans l'interstice et appliqué à la fois contre la jante et contre l'enveloppe, et d) à l'intérieur de la jante et à proximité de sa paroi uA organe annulaire élastique qui est lié angulairement d'une part à la bride d'adaptation et d'autre part à la ne of the casing by a narrow gap, c) at least one pad, mounted in the gap and applied both against the rim and against the casing, and d) inside the rim and near its wall uA elastic annular member which is angularly linked on the one hand to the adapter flange and on the other hand to the
collerette externe.external flange.
Avantageusement, l'accouplement d'arbres est constitué de manière qu'il comprenne deux organes annulaires élastiques servant chacun à la transmission de la moitié du couple de Advantageously, the shaft coupling is constituted so that it comprises two elastic annular members each serving for the transmission of half the torque of
rotation. Selon une autre forme de l'invention, un accouple- rotation. According to another form of the invention, a coupling
ment d'arbres de ce type est constitué de manière que sur la ment of trees of this type is formed so that on the
bride d'adaptation soient montés deux anneaux d'appui compre- adapter flange two compression rings are mounted
nant une jante et des coussinets et deux organes annulaires with a rim and bearings and two annular members
élastiques symétriques par rapport à un plan central trans- elastic symmetrical with respect to a central plane trans-
versal à l'axe de rotation, ces deux organes annulaires étant montés dos à dos, et l'anneau élastique externe étant lié angulairement par son côté externe sur la collerette de versal to the axis of rotation, these two annular members being mounted back to back, and the external elastic ring being linked angularly by its external side on the flange of
l'enveloppe.the envelope.
Les organes annulaires élastiques sont constitués avanta- The elastic annular members are constituted before-
geusement en un matériau élastomère tel que du caoutchouc ou suitably made of an elastomeric material such as rubber or
analogue. Sur leurs côtés frontaux sont prévus avantageuse- similar. On their front sides are provided advantageous-
ment des anneaux de fixation rigides qui sont fixés au corps rigid fixing rings which are fixed to the body
élastique par des procédés classiques tels que par vulcani- elastic by conventional methods such as vulcani-
sation. Selon une autre forme de l'invention, les anneaux de fixation sont prolongés radialement vers l'intérieur, par leurs côtés frontaux tournés l'un vers l'autre, au delà de l'épaisseur des organes annulaires élastiques et serrés en station. According to another form of the invention, the fixing rings are extended radially inwards, by their front sides facing one another, beyond the thickness of the elastic annular members and tightened in
même temps que les anneaux de soutien sur la bride d'adapta- together with the support rings on the adapter flange
tion de la partie interne de l'accouplement au moyen de vis. tion of the internal part of the coupling by means of screws.
La liaison angulaire des organes annulaires élastiques avec les côtés frontaux externes est déterminée, selon une autre forme de l'invention, du fait que les anneaux de fixation comprennent des alésages parallèles à l'axe de rotation et que des tenons de forme correspondante sont montés dans ces alésages, ces tenons pénétrant par leur extrémité libre dans les alésages de la collerette de The angular connection of the elastic annular members with the external front sides is determined, according to another form of the invention, because the fixing rings include bores parallel to the axis of rotation and that tenons of corresponding shape are mounted in these bores, these studs penetrating by their free end into the bores of the flange of
l'enveloppe ou de la collerette externe qui sont en aligne- the envelope or the external collar which are aligned
ment avec eux.lie with them.
Il peut être avantageux que les coussinets soient montés It may be advantageous if the bearings are mounted
sur les jantes de manière qu'ils ne puissent subir de dépla- on the rims so that they cannot be moved
cements en direction axiale par rapport à ces jantes. Selon une autre forme de l'invention, ce résultat peut êtreobtenu en disposant les coussinets dans des évidements prévus sur cements in the axial direction relative to these rims. According to another form of the invention, this result can be obtained by placing the pads in recesses provided on
la périphérie des jantes.the periphery of the rims.
Selon une autre forme de l'invention, on laisse un interstice axial libre entre la surface frontale des jantes et la collerette leur faisant respectivement face. On est ainsi assuré que les jantes ne viennent pas en contact avec les parois internes de la collerette leur faisant face lorsqu'il y a des déplacements axiaux dus au fonctionnement, According to another form of the invention, a free axial gap is left between the front surface of the rims and the flange facing them respectively. It is thus ensured that the rims do not come into contact with the internal walls of the flange facing them when there are axial displacements due to operation,
d'une partie de l'accouplement par rapport à l'autre. of one part of the coupling with respect to the other.
Un avantage essentiel de l'accouplement d'arbres selon An essential advantage of coupling trees according to
l'invention doit être vu dans le fait qu'il peut être cons- the invention must be seen in the fact that it can be cons-
titué à partir de pièces individuelles de constitution titled from individual pieces of constitution
simple et pouvant donc être fabriquées économiquement. simple and can therefore be manufactured economically.
L'appui radial mutuel des deux parties de l'accouplement est déterminé au moyen de coussinets montés de façon libre et qui sont faciles à réaliser en tant que pièces à rotation pure du point de vue de la précision des cotes qui est nécessaire. Un autre avantage vient de ce que l'appui radial n'est prévu que dans la zone périphérique externe de l'accouplement dans laquelle les forces apparaissant lors The mutual radial support of the two parts of the coupling is determined by means of freely mounted bushings which are easy to realize as pure rotation parts from the point of view of the dimension accuracy which is required. Another advantage comes from the fact that the radial support is only provided in the external peripheral zone of the coupling in which the forces appearing during
d'éventuels déplacements angulaires sont le mieux maîtrisées. possible angular displacements are best controlled.
En outre, les coussinets qui servent à l'appui radial peu- In addition, the bearings which serve as the radial support can-
vent avoir une longueur axiale importante de manière à fournir des surfaces d'appui relativement importantes par rapport à la longueur axiale de l'accouplement, ce qui est wind have a large axial length so as to provide relatively large bearing surfaces relative to the axial length of the coupling, which is
avantageux à de nombreux égards.beneficial in many ways.
L'invention sera maintenant expliquée à l'aide d'un exemple de réalisation d'un accouplement d'arbres élastique avec référence au dessin ci-annexé qui représente une coupe The invention will now be explained with the aid of an example embodiment of an elastic shaft coupling with reference to the attached drawing which represents a section
de l'accouplement en direction axiale. coupling in axial direction.
Dans l'exemple de réalisation représenté, il s'agit d'un accouplement élastique intercalé pour arbres articulés, constitué par deux organes annulaires élastiques en vue de la transmission du moment de rotation. Les éléments de raccordement des arbres articulés des dispositifs à relier l'un à l'autre sont constitués d'une part par une collerette externe 1 et d'autre part par une bride d'adaptation 4 à laquelle est fixé un arbre articulé 2 par l'intermédiaire de In the embodiment shown, it is an interposed elastic coupling for articulated shafts, constituted by two elastic annular members for the transmission of the moment of rotation. The connecting elements of the articulated shafts of the devices to be connected to each other consist on the one hand of an external flange 1 and on the other hand of an adaptation flange 4 to which an articulated shaft 2 is attached the intermediary of
sa collerette de raccordement 3 et à l'aide de boulons 5. its connection flange 3 and using bolts 5.
Pour le centrage de la bride d'adaptation 4 et des autres For centering the adapter flange 4 and others
parties de l'élément interne est prévu un manchon de centra- parts of the internal element is provided a central sleeve
ge 6 qui traverse avec précision l'alésage de la bride d'adaptation 4 et qui pénètre par son extrémité interne dans un évidement correspondant 7 prévu sur le rebord interne de ge 6 which passes precisely through the bore of the adapter flange 4 and which penetrates by its internal end into a corresponding recess 7 provided on the internal rim of
la collerette 3 de l'arbre articulé. the collar 3 of the articulated shaft.
La surface frontale de la bride d'adaptation 4 qui est à l'opposé de la collerette 3 de l'arbre articulé et qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation constitue la surface d'appui pour deux anneaux d'appui 8 et deux anneaux de fixation 9 qui s'appuient contre les côtés externes des anneaux d'appui. Ces quatre disques annulaires disposés les uns contre les autres en formant des couches sont fixés en commun à la bride d'adaptation 4 au moyen de boulons 10. Il est avantageux que les alésages des disques annulaires soient formés avec un certain jeu par rapport aux boulons pour que le centrage des disques annulaires ne soit déterminé exclusivement que par le manchon de centrage 6 sur lequel les disques annulaires sont maintenus de façon The front surface of the adapter flange 4 which is opposite the flange 3 of the articulated shaft and which extends in a plane perpendicular to the axis of rotation constitutes the bearing surface for two rings d 'support 8 and two fixing rings 9 which bear against the external sides of the support rings. These four annular discs arranged one against the other in forming layers are fixed in common to the adaptation flange 4 by means of bolts 10. It is advantageous that the bores of the annular discs are formed with a certain play with respect to the bolts so that the centering of the annular discs is determined exclusively only by the centering sleeve 6 on which the annular discs are held so
positive par leurs alésages internes. Pour assurer la posi- positive by their internal bores. To ensure the posi-
tion axiale du manchon de centrage 6, on prévoit sur sa paroi externe une butée annulaire 11 qui pénètre dans un axial tion of the centering sleeve 6, an annular stopper 11 is provided on its external wall which penetrates into a
évidement correspondant 12 de la bride d'adaptation 4. corresponding recess 12 of the adapter flange 4.
A chacun des deux anneaux de fixation 9 est fixé un corps annulaire 13 en un matériau élastomère tel que du To each of the two fixing rings 9 is fixed an annular body 13 made of an elastomeric material such as
caoutchouc ou analogue, qui est équipé sur ses faces fronta- rubber or the like, which is fitted on its front faces
les opposées d'un autre anneau de fixation 14. Dans les> anneaux de fixation 14 sont prévus une série d'alésages 15 répartis régulièrement sur leur périphérie et dans lesquels sont montés respectivement des tenons 16 faisant saillie sur approximativement la moitié de leur longueur par rapport à la surface avant des anneaux de fixation 14. Dans le corps annulaire élastique 13 qui est voisin de la collerette externe 1 pénètrent les tenons 16 qui passent dans des alésages 17 de la collerette externe 1. Pour l'autre corps annulaire élastique sont prévus des alésages 18 pratiqués dans une collerette 19 d'une enveloppe concentrique 20 qui s'applique par une bride de fixation 21 sur le côté interne de la collerette externe 1 et qui est solidarisée avec the opposites of another fixing ring 14. In the> fixing rings 14 are provided a series of bores 15 distributed regularly on their periphery and in which are mounted respectively pins 16 projecting over approximately half their length by relative to the front surface of the fixing rings 14. In the elastic annular body 13 which is close to the external flange 1 penetrate the studs 16 which pass into bores 17 of the external flange 1. For the other elastic ring body are provided bores 18 formed in a flange 19 of a concentric envelope 20 which is applied by a fixing flange 21 on the internal side of the external flange 1 and which is secured to
celle-ci par des boulons 22.this by bolts 22.
Les anneaux d'appui 8 comprennent sur leurs rebords externes des parties annulaires ou jantes 23 coaxiales à l'axe de rotation et constituant avec les anneaux d'appui The support rings 8 comprise on their external edges annular parts or rims 23 coaxial with the axis of rotation and constituting with the support rings
respectifs des éléments en une seule pièce. Entre les surfa- elements in one piece. Between the surfa-
ces supérieures externes des Jantes 23 et la paroi interne these outer rims of the rims 23 and the inner wall
de l'enveloppe 20 est ménagé un interstice annulaire 24. of the envelope 20 is formed an annular gap 24.
Dans la zone de cet interstice annulaire sont montés deux coussinets 25, 26, logés dans des évidements 27, 28 pratiqués sur la périphérie des Jantes 23. Les coussinets 25, 26 In the area of this annular gap are mounted two bearings 25, 26, housed in recesses 27, 28 formed on the periphery of the rims 23. The bearings 25, 26
servent à l'appui radial mutuel des parties 1, 4 de l'accou- serve for mutual radial support of parts 1, 4 of the coupling
plement. Comme il ressort du dessin, il est également prévu entre les surfaces des jantes 23 et les collerettes respectives 1 ou 19 qui leur font face un espace intermédiaire axial 30 ou 31. Ces espaces intermédiaires ont une longueur axiale déterminée de manière que des déplacements longitudinaux mutuels des deux parties 1, 4 de l'accouplement soient possibles dans des limites désirées. Les corps annulaires élastiques 13 sont avantageusement montés sous une certaine précontrainte axiale de manière que les parties 1, 4 de l'accouplement se placent d'elles-mêmes dans une position plement. As is apparent from the drawing, there is also provided between the surfaces of the rims 23 and the respective flanges 1 or 19 which face them an axial intermediate space 30 or 31. These intermediate spaces have an axial length determined so that mutual longitudinal displacements of the two parts 1, 4 of the coupling are possible within desired limits. The elastic annular bodies 13 are advantageously mounted under a certain axial preload so that the parts 1, 4 of the coupling place themselves in a position
moyenne mutuelle à l'état de repos. Quand il y a des déplace- mutual average at rest. When there are displacements-
ments axiaux mutuels provenant du fonctionnement, seuls des mouvements de glissement se produisent entre les surfaces des coussinets 25, 26 et la surface interne de l'enveloppe 20. Les coussinets 25, 26 sont avantageusement constitués en mutual axial elements originating from operation, only sliding movements occur between the surfaces of the bearings 25, 26 and the internal surface of the casing 20. The bearings 25, 26 are advantageously made of
un matériau pour palier à glissement. a material for sliding bearing.
Dans le dessin en coupe est représenté un autre tenon 32 In the sectional drawing is shown another tenon 32
logé dans un-alésage 33 de la collerette externe 1 et compre- housed in a bore 33 of the external flange 1 and compress
nant sur son côté interne une tête 34 qui s'étend sur la largeur axiale de l'espace intermédiaire 30. Dans la zone de la tête est prévu un évidement 35 sur le rebord externe de la jante ?3, cet évidement entourant la tête 34 sur tous ses côtés avec un jeu suffisant pour qu'en fonctionnement normal de l'accouplement il ne puisse y avoir de contact mutuel entre la jante 23 et la tête 34. Avantageusement, on prévoit nant on its inner side a head 34 which extends over the axial width of the intermediate space 30. In the area of the head is provided a recess 35 on the outer rim of the rim? 3, this recess surrounding the head 34 on all its sides with sufficient play so that in normal operation of the coupling there can be no mutual contact between the rim 23 and the head 34. Advantageously, provision is made
au moins deux tenons 32 de ce type dans des positions diamé- at least two tenons 32 of this type in diametric positions
tralement opposées de l'accouplement. Ils constituent une sorte de sécurité en cas de besoin qui entre en jeu quand il y a destruction des corps annulaires élastiques, due par trally opposite of the coupling. They constitute a kind of security in case of need which comes into play when there is destruction of the elastic annular bodies, due to
exemple à une surcharge ou à l'usure. example to overload or wear.
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